Question

【題目】小明同學(xué)在練習(xí)“金屬的化學(xué)性質(zhì)”實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，發(fā)現(xiàn)幾支試管中冒出氣泡有快有慢，于是他與小芳同學(xué)一起合作進(jìn)行如下探究。

（提出問題）金屬與酸反應(yīng)的快慢受哪些因素影響呢？

（猜想與假設(shè)）A．可能與酸的濃度有關(guān)；B．可能與金屬的種類有關(guān)；C．可能與金屬的形狀有關(guān)。

（設(shè)計(jì)并實(shí)驗(yàn)）小明和小芳進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)編號(hào)	鹽酸的濃度(均取20ml)	金屬(均取2g)	金屬的形狀	收集50ml氫氣所需時(shí)間／s
①	10%	鎂	粉狀	60
②	10%	鐵	片狀	120
③	10%	鎂	片狀	102
④	20%	鐵	片狀	110

(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)需將鎂片和鐵片進(jìn)行打磨，其目的是___。

(2)寫出鐵與稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：____。

（收集證據(jù)）

(3)要比較不同種類的金屬對(duì)反應(yīng)快慢的影響，應(yīng)選擇的實(shí)驗(yàn)編號(hào)是____。

（得出結(jié)論）通過上述四個(gè)實(shí)驗(yàn)，你得出的影響金屬與酸反應(yīng)的因素有___。

(4)實(shí)驗(yàn)①中試管外壁發(fā)燙，說明鎂與稀鹽酸反應(yīng)是放熱反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)測(cè)得該反應(yīng)中產(chǎn)生氣體的速率(v)與時(shí)間(t)的關(guān)系如圖所示，你認(rèn)為在t2 ～t3時(shí)間段內(nèi)反應(yīng)速率逐漸減慢的主要原因是___。

（實(shí)驗(yàn)反思）本實(shí)驗(yàn)采用的定量比較氣體產(chǎn)生速率的方法是____。

Answer 1

【答案】除去金屬表面的氧化物 Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ ②③ 酸的濃度、金屬的形狀以及金屬的種類 隨著反應(yīng)的進(jìn)行，鹽酸逐漸被消耗，鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)變小，故反應(yīng)速率逐漸減慢 收集相同體積的氣體所需要的時(shí)間

【解析】

[設(shè)計(jì)并實(shí)驗(yàn)]

（1）鎂和鐵等金屬的化學(xué)性質(zhì)較活潑易在其表面形成氧化鎂、氧化鐵等，打磨后除去金屬表面的氧化物有利于反應(yīng)的進(jìn)行；

（2）鐵與鹽酸反應(yīng)會(huì)生成氫氣及氯化亞鐵，其方程式為：Fe+2HCl=FeCl2+H2↑；

[收集證據(jù)]

(3)要比較不同金屬的種類對(duì)反應(yīng)快慢的影響，就要選擇不同的金屬，但其它的因素都一樣，因此選擇的對(duì)比組是②③；

[得出結(jié)論]通過表格數(shù)據(jù)分析可知影響金屬與酸反應(yīng)快慢的因素有酸的濃度、金屬的形狀以及金屬的種類；

[得出結(jié)論]

（4）從坐標(biāo)可以看出反應(yīng)由慢到快然后逐漸減慢；因?yàn)殡S著反應(yīng)的進(jìn)行，鹽酸逐漸被消耗，鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)變小，故反應(yīng)速率逐漸減慢；

[實(shí)驗(yàn)反思]

本實(shí)驗(yàn)采用的定量比較氣體產(chǎn)生速率的方法是收集相同體積的氣體所需要的時(shí)間。